JP6820948B2 - はんだ噴流検査装置及びはんだ噴流検査方法 - Google Patents

はんだ噴流検査装置及びはんだ噴流検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、溶融はんだの噴流状態を検査するためのはんだ噴流検査装置及びはんだ噴流検査方法に関する。
国際公開第2013/038725号(特許文献1)は、溶融はんだの噴流状態を検査するための検査用治具を開示している。特許文献1に開示された検査用治具は、支持フレームと、支持フレームに保持されかつ透光性を有する検査用プレートとを備えている。支持フレームは、支持フレームの表面と裏面とに連通する複数の開口部を有している。複数の開口部に浸入する溶融はんだの高さを検出することによって、溶融はんだの噴流状態が検査される。
国際公開第2013/038725号
しかしながら、特許文献1に記載の検査用治具における複数の開口部は、溶融はんだに面する支持フレームの裏面から支持フレームの表面に向かうにつれて次第に狭くなる形状を有している。このような形状を有する複数の開口部は、複数の開口部に浸入した溶融はんだの液面に形成されるはんだ酸化膜が破れることを妨げる。はんだ酸化膜は、複数の開口部に浸入した溶融はんだの高さが変化することを妨げる。また、はんだ酸化膜が突然破れると、支持フレームと溶融はんだとの接触状態が突然変化する。そのため、特許文献1に記載の検査用治具では、溶融はんだの噴流状態を正確に検査することが困難である。
特許文献1に記載された溶融はんだの噴流状態の検査方法においてフラックスを用いると、溶融はんだの液面にはんだ酸化膜が形成されることが防がれ得る。しかし、特許文献1に記載の検査用治具における複数の開口部の内壁の上にフラックスの残渣が付着する。フラックスの残渣は、支持フレームと溶融はんだとの接触状態を変化させる。そのため、特許文献1に記載された溶融はんだの噴流状態の検査方法においてフラックスを用いても、溶融はんだの噴流状態を正確に検査することは困難である。
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、フラックスを用いることなく、溶融はんだの噴流状態を正確に検査することができるはんだ噴流検査装置及びはんだ噴流検査方法を提供することである。
本発明のはんだ噴流検査装置は、第1の主面と、第1の主面とは反対側の第2の主面と、第1の主面と第2の主面との間を貫通する貫通孔とを有する板部材を備える。板部材は、第2の主面が溶融はんだに面するように配置可能に構成されている。貫通孔は、第2の主面から第1の主面に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔は、第2の主面に対して傾斜する傾斜面を有する。
本発明のはんだ噴流検査方法は、ノズルから噴流する溶融はんだを板部材の貫通孔に浸入させることを備える。板部材は、第1の主面と、第1の主面とは反対側の第2の主面とを有する。第2の主面は、ノズルに面している。貫通孔は、第1の主面と第2の主面との間を貫通している。貫通孔は、第2の主面から第1の主面に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔は、第2の主面に対して傾斜する傾斜面を有する。本発明のはんだ噴流検査方法は、貫通孔への溶融はんだの浸入高さを測定することをさらに備える。
本発明のはんだ噴流検査装置及び本発明のはんだ噴流検査方法では、貫通孔内への溶融はんだの浸入量が増加すると、貫通孔内の溶融はんだの液面は、貫通孔によって規定される形状で拡がる。そのため、フラックスを用いなくても、貫通孔内の溶融はんだの液面に、はんだ酸化膜が形成されることが抑制され得る。また、溶融はんだの噴流状態が正確に検査され得る。
実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の、図1に示される断面線II−IIにおける概略断面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の概略断面図である。 実施の形態1に係る噴流はんだ付け装置の概略断面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す概略平面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す、図5に示される断面線VI−VIにおける概略断面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す概略平面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す、図7に示される断面線VIII−VIIIにおける概略断面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す概略平面図である。 実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置の使用状態を示す、図9に示される断面線X−Xにおける概略断面図である。 実施の形態1の変形例に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態1の変形例に係るはんだ噴流検査装置の、図11に示される断面線XII−XIIにおける概略断面図である。 実施の形態2に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態2に係るはんだ噴流検査装置の、図13に示される断面線XIV−XIVにおける概略断面図である。 実施の形態2の第1変形例に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態2の第1変形例に係るはんだ噴流検査装置の、図15に示される断面線XVI−XVIにおける概略断面図である。 実施の形態2の第2変形例に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態2の第2変形例に係るはんだ噴流検査装置の、図17に示される断面線XVIII−XVIIIにおける概略断面図である。 実施の形態3に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態3に係るはんだ噴流検査装置の、図19に示される断面線XX−XXにおける概略断面図である。 実施の形態4に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態4に係るはんだ噴流検査装置の、図21に示される断面線XXII−XXIIにおける概略断面図である。 実施の形態5に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態5に係るはんだ噴流検査装置の、図23に示される断面線XXIV−XXIVにおける概略断面図である。 実施の形態6に係るはんだ噴流検査装置の概略平面図である。 実施の形態6に係るはんだ噴流検査装置の、図25に示される断面線XXVI−XXVIにおける概略断面図である。 実施の形態7に係る噴流はんだ付け装置の概略断面図である。 実施の形態7に係るはんだ噴流検査方法のフローチャートを示す図である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
実施の形態1.
図1から図12を参照して、実施の形態1に係るはんだ噴流検査装置1を説明する。はんだ噴流検査装置1は、板部材10を主に備える。はんだ噴流検査装置1は、コンベア27に保持される被保持部材20をさらに備えてもよい。
板部材10は、第1の主面11と、第1の主面11とは反対側の第2の主面12と、第1の主面11と第2の主面12との間を貫通する貫通孔14とを有する。板部材10は、第1の主面11と第2の主面12とを接続する側面13をさらに有してもよい。図1及び図2に示されるはんだ噴流検査装置1では、板部材10は1つの貫通孔14を有しているが、図11及び図12に示される本実施の形態の変形例に係るはんだ噴流検査装置1aのように、板部材10は複数の貫通孔14を有してもよい。
貫通孔14は、第1の主面11上における第1端部16と、第2の主面12上における第2端部17とを有する。本実施の形態では、第1の主面11の平面視または第2の主面12の平面視において、貫通孔14は、円の形状を有している。貫通孔14の内壁は、円錐の表面の一部の形状を有している。貫通孔14は、すり鉢の形状を有してもよい。第1の主面11の平面視または第2の主面12の平面視において、貫通孔14は、例えば、楕円または四角形を含む多角形の形状を有してもよい。
貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて次第に大きくなる直径を有してもよい。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、鋭角である。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、5°以上60°以下であってもよい。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、10°以上45°未満であってもよい。
図4に示されるように、板部材10は、噴流はんだ付け装置7によって加熱されるとともに、溶融はんだ50に浸漬される。そのため、板部材10は、溶融はんだ50と反応し難く、溶融はんだ50に濡れ難く、溶融はんだ50に溶解せず、かつ、耐熱性を有する材料で構成されている。板部材10は、例えば、ステンレス、チタン、合成樹脂または炭素繊維強化炭素複合材料などで構成されてもよい。
板部材10は、第2の主面12が溶融はんだ50に面するように配置可能に構成されている。被保持部材20は、板部材10に取り付けられている。被保持部材20は、第2の主面12が溶融はんだ50に面するように、コンベア27(図2及び図3を参照)に保持される。板部材10は、コンベア27により、搬送方向9に搬送される。被保持部材20は、板部材10に対して着脱可能に取り付けられてもよい。特定的には、被保持部材20は、ねじのような固定部材25を用いて、板部材10の第1の主面11上に着脱可能取り付けられてもよい。被保持部材20は、第1の主面11に沿って延在する第1部分21と、第1部分21に交差して延在する第2部分22と、第2部分22に交差しかつ板部材10とは反対側に延在する第3部分23とを含んでもよい。第1部分21は、板部材10の第1の主面11上に取り付けられてもよい。第2部分22は、板部材10の側面13に接してもよい。第3部分23は、コンベア27に保持されてもよい。
図2及び図3を参照して、被保持部材20は、第2の主面12をコンベア27に対して互いに異なる複数の高さに配置得るように構成されてもよい。一例では、第2部分22の長さが異なる複数の被保持部材20のうちのいずれか1つが、板部材10に取り付けられてもよい。別の例では、第2部分22は、第2部分22の長さが変化し得るように構成されてもよい。こうして、溶融はんだ50に対する板部材10の位置は調整され得る。
被保持部材20は、板部材10と同じ材料で構成されてもよいし、異なる材料で構成されてもよい。被保持部材20は、例えば、ステンレス、チタン、合成樹脂または炭素繊維強化炭素複合材料などで構成されてもよい。
図4を参照して、本実施の形態の噴流はんだ付け装置7を説明する。噴流はんだ付け装置7は、フラックス塗布部30と、予熱部35と、噴流はんだ付け部40とを主に備える。
フラックス塗布部30は、プリント基板51の下面53にフラックス32を塗布する。フラックス塗布部30は、スプレー31を含んでもよい。プリント基板51は、上面52と、下面53と、上面52と下面53とに連通する孔54とを有する。電子部品55は、プリント基板51の上面52に載置されている。電子部品55はリード56を有し、リード56がプリント基板51の孔54に挿入されてもよい。コンベア27(図2及び図3を参照)を用いてフラックス塗布部30に搬送されてくるプリント基板51の下面53に、スプレー31を用いてフラックス32が塗布されてもよい。
予熱部35は、噴流はんだ付け部40におけるはんだ付けの前に、フラックス32が塗布されたプリント基板51を加熱する。予熱部35は、プリント基板51及び電子部品55の温度をはんだ付けに適した温度にまで上昇させて、はんだ付けの際に電子部品55に加わる熱衝撃を緩和する。フラックス32に含まれる溶剤は、予熱部35によって加えられる熱によって除去されてもよい。予熱部35は、例えば、シースヒーター、赤外線パネルヒーターまたはホットエアーを吹き出し得るように構成されている送風機であってもよい。
噴流はんだ付け部40は、溶融はんだ50をプリント基板51と電子部品55のリード56とに接触させることにより、電子部品55をプリント基板51にはんだ付けするために用いられる。噴流はんだ付け部40は、はんだ槽41と、一次ノズル42と、二次ノズル44と、第1ポンプ47と、第2ポンプ48と、ヒータ49とを主に含む。本実施の形態では、噴流はんだ付け部40は2つのノズル(一次ノズル42、二次ノズル44)を含んでいるが、噴流はんだ付け部40は1つのノズルを含んでもよい。
はんだ槽41は、溶融はんだ50を溜める。はんだ槽41は、例えば、SUS316、鋳鉄、チタンまたは窒化処理を施したSUS316などで構成されてもよい。ヒータ49は、溶融はんだ50を加熱して、はんだを溶融された状態に維持する。ヒータ49は、はんだ槽41の下部に、配置されてもよい。
一次ノズル42は、第1噴出口43を有する。第1ポンプ47は、溶融はんだ50を一次ノズル42に圧送して、一次ノズル42の第1噴出口43から溶融はんだ50を噴出させる。第1ポンプ47は、一次ノズル42内に配置される第1インペラ47aと、第1インペラ47aを回転させる第1モータ47bとを含んでもよい。第1モータ47bにより第1インペラ47aを回転させることによって、溶融はんだ50は一次ノズル42から噴出する。一次ノズル42の第1噴出口43からは、乱れた流れを有する溶融はんだ50が噴出する。乱れた流れを有する溶融はんだ50がプリント基板51が接触することにより、溶融はんだ50がプリント基板51及び電子部品55の隅々まで浸入して、電子部品55はプリント基板51に確実に接合され得る。
二次ノズル44は、第2噴出口45を有する。二次ノズル44は、第2噴出口45から延在するガイド部46をさらに含んでもよい。ガイド部46は、噴出口から噴出した溶融はんだ50をプリント基板51の搬送方向9に沿ってガイドして、溶融はんだ50が直ちにはんだ槽41に落下することを防ぎ、溶融はんだ50の流れを穏やかにする。ガイド部46は、プリント基板51が搬送方向9に沿って搬送される間に溶融はんだ50がプリント基板51に接触する時間及び面積を増加させることができる。
第2ポンプ48は、溶融はんだ50を二次ノズル44に圧送して、二次ノズル44の第2噴出口45から溶融はんだ50を噴出させる。第2ポンプ48は、二次ノズル44内に配置される第2インペラ48aと、第2インペラ48aを回転させる第2モータ48bとを含んでもよい。第2モータ48bにより第2インペラ48aを回転させることによって、溶融はんだ50は二次ノズル44から噴出する。二次ノズル44の第2噴出口45からは、穏やかな流れを有する溶融はんだ50が噴出する。一次ノズル42の第1噴出口43から噴出する溶融はんだ50は乱れた流れを有するため、一次ノズル42の第1噴出口43から噴出する溶融はんだ50だけではんだ付けを行うと、はんだブリッジ等のはんだ不良が発生しやすい。二次ノズル44の第2噴出口45から噴出する溶融はんだ50は穏やか流れを有し、そのため、このはんだ不良を防止することができる。
本実施の形態の噴流はんだ付け装置7を用いたはんだ付け方法を説明する。
電子部品55が搭載されたプリント基板51は、コンベア27(図2及び図3を参照)によってフラックス塗布部30に搬送される。フラックス塗布部30に搬送されたプリント基板51に、フラックス32が塗布される。それから、フラックス32が塗布されたプリント基板51は、予熱部35に搬送される。予熱部35は、フラックス32が塗布されたプリント基板51を加熱して、プリント基板51及び電子部品55の温度をはんだ付けに適した温度にまで上昇させる。それから、プリント基板51は、噴流はんだ付け部40に搬送される。噴流はんだ付け部40では、プリント基板51は、一次ノズル42の第1噴出口43から噴出する、乱れた流れを有する溶融はんだ50に接触する。それから、プリント基板51は、二次ノズル44の第2噴出口45から噴出する、穏やかな流れを有する溶融はんだ50に接触する。こうして、電子部品55はプリント基板51にはんだ付けされて、プリント基板51と電子部品55とを含む電子回路装置57が製造される。
図4から図10を参照して、本実施の形態のはんだ噴流検査装置1を用いるはんだ噴流検査方法を説明する。
はんだ噴流検査装置1は、電子部品55が搭載されたプリント基板51に先立って、電子部品55が搭載されたプリント基板51と同じ搬送経路9pに沿って、コンベア27(図2及び図3を参照)によって搬送される。具体的には、はんだ噴流検査装置1は、最初に、コンベア27によってフラックス塗布部30に搬送される。しかし、フラックス塗布部30はオフ状態にあり、フラックス塗布部30は、はんだ噴流検査装置1にフラックス32を塗布しない。それから、はんだ噴流検査装置1は、予熱部35に搬送される。予熱部35は、はんだ噴流検査装置1を加熱して、プリント基板51及び電子部品55のはんだ付けに適した温度と同様の温度まではんだ噴流検査装置1の温度を上昇させる。それから、はんだ噴流検査装置1は、噴流はんだ付け部40に搬送される。噴流はんだ付け部40では、はんだ噴流検査装置1は、まず、一次ノズル42の第1噴出口43から噴出する、乱れた流れを有する溶融はんだ50に接触する。それから、はんだ噴流検査装置1は、二次ノズル44の第2噴出口45から噴出する、穏やかな流れを有する溶融はんだ50に接触する。
はんだ噴流検査装置1が噴流はんだ付け部40に搬送されると、貫通孔14の第2端部17から、貫通孔14内に、第1噴出口43または第2噴出口45から噴出する溶融はんだ50が浸入する。貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は上昇する。傾斜面15上における溶融はんだ50の液面の位置を測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。例えば、傾斜面15上における溶融はんだ50の液面の位置を測定することによって、溶融はんだ50の噴流強さ(溶融はんだ50の噴流圧力)、溶融はんだ50の噴流高さまたは溶融はんだ50に浸漬されるプリント基板51の高さが検査され得る。
貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。そのため、溶融はんだ50は、水平方向に拡がりながら、第2端部17から第1端部16に向けて、貫通孔14内に浸入する。図5及び図6は、溶融はんだ50が第1の噴流高さを有する場合の、はんだ噴流検査装置1の使用状態を示す。図7及び図8は、溶融はんだ50が第2の噴流高さを有する場合の、はんだ噴流検査装置1の使用状態を示す。第2の噴流高さは、第1の噴流高さよりも高い。図9及び図10は、溶融はんだ50が第3の噴流高さを有する場合の、はんだ噴流検査装置1の使用状態を示す。第3の噴流高さは、第2の噴流高さよりも高い。
例えば、溶融はんだ50の噴流強さ(溶融はんだ50の噴流圧力)が大きくなると、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量は増加する。貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量が増加すると、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は拡がる。目視またはカメラなどにより、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
特定的には、第1の主面11の平面視において、第1端部16及び第2端部17は、円の形状を有している。貫通孔14の内壁は、円錐の表面の一部の形状を有している。貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量が増加すると、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の直径が大きくなる。第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の直径を測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。目視またはカメラなどによって、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の直径は測定され得る。
貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。第2端部17において、傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは鋭角である(第2端部17は鋭角を有する)ため、溶融はんだ50が貫通孔14に浸入する際、溶融はんだ50の表面上のはんだ酸化膜は、第2端部17によって破られる。さらに、溶融はんだ50は、水平方向に拡がりながら、第2端部17から第1端部16に向けて、貫通孔14内に浸入する。溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了するまでは、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は拡がり続ける。仮に、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面にはんだ酸化膜が形成され始めても、はんだ酸化膜は直ちに破壊される。そのため、フラックス32を用いなくても、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面に、はんだ酸化膜が形成されることが抑制され得る。
第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、60°以下であってもよい。そのため、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量の変化は、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりの変化によって容易に確認され得る。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、45°未満であってもよい。貫通孔14内での溶融はんだ50の水平方向の拡がりの変化量は、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入高さの変化量よりも大きくなる。そのため、フラックス32を用いなくても、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面にはんだ酸化膜が形成されることがさらに抑制され得るとともに、溶融はんだ50の噴流状態が高い精度で検査され得る。
第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、5°以上であってもよい。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、10°以上であってもよい。そのため、板部材10の厚さが過度に薄くなることが防止されて、板部材10が割れることが防止され得る。さらに、5°以上の角度θで傾斜する傾斜面15は、貫通孔14内の溶融はんだ50に、貫通孔14の中心に向けた力を作用させる。貫通孔14内に浸入する溶融はんだ50は、貫通孔14によって規定される形状で拡がる。第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了すると、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量はもはや増加しない。そのため、貫通孔14内の溶融はんだ50の表面にはんだ酸化膜が形成されることがある。しかし、このはんだ酸化膜は、溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了した後に形成されるため、はんだ噴流検査装置1を用いた溶融はんだ50の噴流状態の検査の正確性に影響を及ぼさない。
はんだ噴流検査装置1が噴流はんだ付け部40を通り過ぎると、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は下降する。貫通孔14内の溶融はんだ50の液面が下降する際、傾斜面15上にはんだ酸化膜が残留することがある。傾斜面15上に残留するはんだ酸化膜は除去される。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置1,1aの効果を説明する。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置1,1aは、第1の主面11と、第1の主面11とは反対側の第2の主面12と、第1の主面11と第2の主面12との間を貫通する貫通孔14とを有する板部材10を備える。板部材10は、第2の主面12が溶融はんだ50に面するように配置可能に構成されている。貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、5°以上60°以下である。
貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは鋭角であるため、溶融はんだ50が貫通孔14に浸入する際、溶融はんだ50の表面上のはんだ酸化膜は、板部材10(第2端部17)によって破られる。
さらに、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量が増加すると、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は拡がり続ける。仮に、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面にはんだ酸化膜が形成され始めても、はんだ酸化膜は直ちに破壊される。そのため、少なくとも溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了するまでは、フラックス32を用いなくても、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面に、はんだ酸化膜が形成されることが抑制され得る。また、傾斜面15は、貫通孔14内の溶融はんだ50に、貫通孔14の中心に向けた力を作用させる。貫通孔14内に浸入する溶融はんだ50は、貫通孔14によって規定される形状で拡がる。第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。はんだ噴流検査装置1,1aによれば、フラックス32を用いることなく、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置1,1aでは、第2の主面12に直交する断面における傾斜面15と第2の主面12との間の角度θは、10°以上45°未満であってもよい。角度θが10°以上であるため、板部材10の厚さが過度に薄くなることが防止されて、板部材10が割れることが防止され得る。角度θは、45°未満であるため、貫通孔14内での溶融はんだ50の水平方向の拡がりの変化量は、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入高さの変化量よりも大きくなる。そのため、フラックス32を用いなくても、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面にはんだ酸化膜が形成されることがさらに抑制され得るとともに、溶融はんだ50の噴流状態がより高い精度で検査され得る。
本実施の形態の変形例のはんだ噴流検査装置1aでは、板部材10は、複数の貫通孔14を有してもよい。第1の主面11の平面視における複数の貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、より様々な溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。例えば、第1の主面11の平面視における複数の貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、溶融はんだ50の液面の傾きといった溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置1,1aは、コンベア27に保持される被保持部材20をさらに備えてもよい。被保持部材20は板部材10に取り付けられている。そのため、はんだ噴流検査装置1は、電子部品55が搭載されたプリント基板51と同じ搬送経路9pに沿って、コンベア27によって搬送され得る。溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ効率的に検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置1,1aでは、被保持部材20は、第2の主面12をコンベア27に対して互いに異なる複数の高さに配置得るように構成されてもよい。複数種類の電子回路装置57(図4を参照)を生産するために、1つの生産ラインで溶融はんだ50を複数の異なる噴流状態で噴出させることある。はんだ噴流検査装置1,1aによれば、1つのはんだ噴流検査装置1,1aを用いて溶融はんだ50の複数の噴流状態が検査され得る。
実施の形態2.
図13及び図14を参照して、実施の形態2に係るはんだ噴流検査装置2を説明する。本実施の形態のはんだ噴流検査装置2は、実施の形態1のはんだ噴流検査装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
はんだ噴流検査装置2では、板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に複数の目盛18を含んでもよい。はんだ噴流検査装置2に含まれる板部材10は、図11及び図12に示される実施の形態1のはんだ噴流検査装置1に含まれる板部材10のように、複数の貫通孔14を有してもよい。複数の目盛18は、複数の貫通孔14の少なくとも1つの傾斜面15上に形成されてもよい。
複数の目盛18は、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。そのため、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さは、複数の目盛18を利用して容易に確認され得る。複数の目盛18によって、溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ容易に検査され得る。溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了した後に、貫通孔14内の溶融はんだ50の表面にはんだ酸化膜が形成されることがある。はんだ噴流検査装置2が噴流はんだ付け部40(図4を参照)を通り過ぎると、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は下降して、複数の目盛18上にはんだ酸化膜が残留することがある。複数の目盛18上に残留するはんだ酸化膜の位置を測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が検査されてもよい。
複数の目盛18は、第2の主面12の法線方向(板部材10の高さ方向)において、一定の間隔で傾斜面15上に形成されてもよい。第1の主面11の平面視において、複数の目盛18は、一定の間隔で傾斜面15上に形成されてもよい。複数の目盛18は、特に限定されないが、傾斜面15上の溝で構成されてもよいし、傾斜面15上に設けられた耐熱材料で構成されてもよい。
はんだ噴流検査装置2では、第1の主面11の平面視において、複数の目盛18は、各々、第2の主面12上における貫通孔14第2端部17を囲んでもよい。特定的には、複数の目盛18は、同心円状に形成されてもよい。同心円状に形成された複数の目盛18の各々の中心は、貫通孔14の中心軸上に位置してもよい。
図15及び図16を参照して、本実施の形態の第1変形例のはんだ噴流検査装置2aでは、傾斜面15は、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17から貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16に向かう第1の方向に沿って延在する帯状部分19を含んでもよい。複数の目盛18aは、帯状部分19にのみ配列されてもよい。複数の目盛18aは、各々、第1の方向に直交する第2の方向に延在してもよい。複数の目盛18aは、各々、直線状に延在してもよい。
図17及び図18を参照して、本実施の形態の第2変形例のはんだ噴流検査装置2bでは、第1の主面11の平面視において、複数の目盛18bは、第2の主面12上における貫通孔14の第2端部17から第1の主面11上における貫通孔14の第1端部16に向けてらせん状に配置されてもよい。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置2,2a,2bは、実施の形態1のはんだ噴流検査装置1と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置2,2a,2bでは、板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に複数の目盛18,18a,18bを含んでもよい。複数の目盛18,18a,18bは、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。そのため、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さは、複数の目盛18,18a,18bを利用して容易に確認され得る。はんだ噴流検査装置2,2a,2bによれば、複数の目盛18,18a,18bを用いて、溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ容易に検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置2では、第1の主面11の平面視において、複数の目盛18は、各々、第2の主面12上における貫通孔14の第2端部17を囲んでもよい。そのため、傾斜面15のどの部分を測定しても、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さが複数の目盛18を利用して容易に確認され得る。はんだ噴流検査装置2によれば、複数の目盛18を用いて、溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ容易に検査され得る。
本実施の形態の第1変形例のはんだ噴流検査装置2aでは、傾斜面15は、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17から貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16に向かう第1の方向に沿って延在する帯状部分19を含んでもよい。複数の目盛18aは、帯状部分19にのみ配列されてもよい。複数の目盛18aは、各々、第1の方向に直交する第2の方向に延在してもよい。そのため、傾斜面15に含まれる帯状部分19のみを確認するだけで、溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。はんだ噴流検査装置2aによれば、溶融はんだ50の噴流状態が容易に検査され得る。
本実施の形態の第2変形例のはんだ噴流検査装置2bでは、第1の主面11の平面視において、複数の目盛18bは、第2の主面12上における貫通孔14の第2端部17から第1の主面11上における貫通孔14の第1端部16に向けてらせん状に配置されてもよい。複数の目盛18bは互いに離れて傾斜面15上に配置されるため、溶融はんだ50の噴流状態が複数の目盛18bから容易に読み取られ得る。はんだ噴流検査装置2bによれば、溶融はんだ50の噴流状態が容易に検査され得る。
実施の形態3.
図19及び図20を参照して、実施の形態3に係るはんだ噴流検査装置3を説明する。本実施の形態のはんだ噴流検査装置3は、実施の形態2のはんだ噴流検査装置2と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
はんだ噴流検査装置3では、複数の目盛18cは、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17から貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16に向けて延在している。特定的には、複数の目盛18cは、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17から貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16に向けて放射状に延在してもよい。複数の目盛18cは、各々、第1端部16に最も近い第3端部19cを有する。第3端部19cは、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。特定的には、第3端部19cは、第1の主面の平面視における貫通孔14の周方向において、複数の目盛18cの第3端部19cの第2の主面12からの高さhが次第に高くなるように、複数の目盛18cの第3端部19cは配置されている。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置3は、実施の形態2のはんだ噴流検査装置2と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置3では、板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に複数の目盛18cを含んでもよい。複数の目盛18cは、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17から貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16に向けて延在している。複数の目盛18cは、各々、第1端部16に最も近い第3端部19cを有する。第3端部19cは、互いに異なる第2の主面12からの高さを有する。はんだ噴流検査装置3によれば、複数の目盛18cを用いて、溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ容易に検査され得る。
実施の形態4.
図21及び図22を参照して、実施の形態4に係るはんだ噴流検査装置4を説明する。本実施の形態のはんだ噴流検査装置4は、実施の形態2のはんだ噴流検査装置2と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
はんだ噴流検査装置4では、複数の目盛18dは、貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16から貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17に向けて延在している。特定的には、複数の目盛18dは、貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16から貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17に向けて放射状に延在してもよい。複数の目盛18dは、各々、第2端部17に最も近い第4端部19dを有する。第4端部19dは、互いに異なる第2の主面12からの高さを有する。特定的には、第4端部19dは、第1の主面の平面視における貫通孔14の周方向において、複数の目盛18dの第4端部19dの第2の主面12からの高さhが次第に高くなるように、複数の目盛18dの第4端部19dは配置されている。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置4は、実施の形態2のはんだ噴流検査装置2と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置4では、板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に複数の目盛18dを含んでもよい。複数の目盛18dは、貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16から貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17に向けて延在している。複数の目盛18dは、各々、第2端部17に最も近い第4端部19dを有する。第4端部19dは、互いに異なる第2の主面12からの高さを有する。はんだ噴流検査装置4によれば、複数の目盛18dを用いて、溶融はんだ50の噴流状態が正確にかつ容易に検査され得る。
実施の形態5.
図23及び図24を参照して、実施の形態5に係るはんだ噴流検査装置5を説明する。本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、実施の形態1のはんだ噴流検査装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
はんだ噴流検査装置5は、板部材10に取り付けられる検出素子60をさらに備えてもよい。板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に設けられた複数の第1の導体63と、第2の主面12上に設けられた第2の導体65とを含んでもよい。
複数の第1の導体63は、貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16から、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17に向けて延在している。複数の第1の導体63は、それぞれ、第2端部17に最も近い第5端部64を有する。第5端部64は、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。
図4に示されるノズル(一次ノズル42、二次ノズル44)から噴流する溶融はんだ50は、最初に、第2の主面12上に設けられた第2の導体65に接触する。それから、溶融はんだ50が貫通孔14内に浸入すると、溶融はんだ50が第1の導体63に接触する。溶融はんだ50の噴流状態が変化して、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さが変化すると、溶融はんだ50に接触する第1の導体63の数が変化する。
複数の第1の導体63は、第1の配線70によって、検出素子60に接続されている。第1の配線70は、板部材10の第1の主面11上に設けられてもよい。第1の導体63及び第1の配線70は、板部材10及び被保持部材20から電気的に絶縁されている。第2の導体65は、第2の配線(図示せず)によって、検出素子60に接続されている。第2の配線は、板部材10の中に設けられてもよい。第2の導体65及び第2の配線は、板部材10、被保持部材20及び第1の配線70から電気的に絶縁されている。第1の導体63及び第2の導体65は、アルミニウム、チタンまたはステンレスのような、溶融はんだ50に濡れにくい材料で構成されてもよい。第1の導体63及び第2の導体65は、それぞれ、例えば、耐熱性を有するセラミック系接着剤を用いて、傾斜面15及び第2の主面12上に固定されてもよい。
検出素子60は、板部材10の第1の主面11上に配置されてもよい。検出素子60は、複数の第1の導体63と第2の導体65とに接続されている。検出素子60は、溶融はんだ50を介した第1の導体63と第2の導体65との間の電気的な導通を検出して、信号を出力する。溶融はんだ50の噴流状態が変化すると、第2の導体65は溶融はんだ50に接触し続けるものの、溶融はんだ50に接触する第1の導体63の数が変化する。そのため、検出素子60は、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数に対応する信号を出力する。溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数を、検出素子60を用いて検出することにより、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、検出素子60に接続されるメモリ67をさらに備えてもよい。特定的には、メモリ67は、板部材10の第1の主面11上に配置されてもよい。メモリ67には、検出素子60が出力する信号が記憶される。溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数が変化すると、検出素子60が出力する信号も変化する。そのため、メモリ67には、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の噴流状態が格納される。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、検出素子60に接続される報知部68をさらに備えてもよい。特定的には、報知部68は、板部材10の第1の主面11上に配置されてもよい。報知部68は、検出素子60が出力する信号を受信して、検査者に溶融はんだ50の噴流状態を知らせる。
報知部68は、特に限定されないが、例えば、発光ダイオード(LED)またはブザーであってもよい。報知部68は、LEDが発光することによって、溶融はんだ50の噴流状態を検査者に知らせてもよい。具体的には、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数に応じて、LEDの態様(例えば、発光色または点滅の周期等)を変化させてもよい。報知部68は、ブザーが音を出すことによって、溶融はんだ50の噴流状態を検査者に知らせてもよい。具体的には、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数に応じて、ブザーの音の態様(例えば、音の大きさ、音のトーン、音のリズム等)を変化させてもよい。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、実施の形態1のはんだ噴流検査装置1と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、板部材10に取り付けられる検出素子60をさらに備えてもよい。板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に設けられた複数の第1の導体63と、第2の主面12上に設けられた第2の導体65とを含んでもよい。検出素子60は、複数の第1の導体63と第2の導体65とに接続されている。複数の第1の導体63は、貫通孔14の第1の主面11上における第1端部16から、貫通孔14の第2の主面12上における第2端部17に向けて延在している。複数の第1の導体63は、それぞれ、第2端部17に最も近い第5端部64を有する。第5端部64は、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。
検出素子60は、溶融はんだ50を介した第1の導体63と第2の導体65との間の電気的な導通を検出する。貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さが変化すると、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数が変化する。溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数を、検出素子60を用いて検出することにより、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。はんだ噴流検査装置5によれば、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、検出素子60に接続されるメモリ67をさらに備えてもよい。溶融はんだ50の噴流状態は、メモリ67に格納されてもよい。はんだ噴流検査装置5によれば、検査工程の終了後に、検査者は、メモリ67に格納されている溶融はんだ50の噴流状態を確認することができる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置5は、検出素子60に接続される報知部68をさらに備えてもよい。報知部68は、溶融はんだ50の噴流状態を報知する。はんだ噴流検査装置5によれば、検査者は、報知部68によって溶融はんだ50の噴流状態を直ちに知ることができる。
実施の形態6.
図25及び図26を参照して、実施の形態6に係るはんだ噴流検査装置6を説明する。本実施の形態のはんだ噴流検査装置6は、実施の形態5のはんだ噴流検査装置5と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
はんだ噴流検査装置6では、傾斜面15上における複数の第1の導体63は、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。溶融はんだ50の噴流状態が変化して、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の高さが変化すると、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数が変化する。
はんだ噴流検査装置6では、第1の主面11の平面視において、複数の第1の導体63は、各々、第2の主面12上における貫通孔14の第2端部17を囲んでもよい。特定的には、複数の第1の導体63は、同心円状に形成されてもよい。同心円状に形成された複数の第1の導体63の各々の中心は、貫通孔14の中心軸上に位置してもよい。
板部材10は多層配線基板であってもよい。複数の第1の導体63及び第1の配線70は、板部材10及び被保持部材20から電気的に絶縁されている。第2の導体65は、第2の配線72及び第3の配線73によって、検出素子60に接続されている。第2の配線72は、板部材10の中に設けられてもよい。第3の配線73は、特に限定されないが、導電ワイヤであってもよい。第2の導体65、第2の配線72及び第3の配線73は、板部材10、被保持部材20及び第1の配線70から電気的に絶縁されている。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置6は、実施の形態5のはんだ噴流検査装置5と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。
本実施の形態のはんだ噴流検査装置6は、板部材10に取り付けられる検出素子60をさらに備えてもよい。板部材10は、貫通孔14の傾斜面15上に設けられた複数の第1の導体63と、第2の主面12上に設けられた第2の導体65とを含んでもよい。検出素子60は、複数の第1の導体63と第2の導体65とに接続されている。傾斜面15上における複数の第1の導体63は、互いに異なる第2の主面12からの高さhを有する。
検出素子60は、溶融はんだ50を介した第1の導体63と第2の導体65との間の電気的な導通を検出する。溶融はんだ50の噴流状態が変化すると、溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数が変化する。溶融はんだ50を介して第2の導体65に電気的に導通する第1の導体63の数を、検出素子60を用いて検出することにより、貫通孔14内に浸入した溶融はんだ50の噴流状態が検査され得る。はんだ噴流検査装置6によれば、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
実施の形態7.
図27を参照して、実施の形態7に係る噴流はんだ付け装置7gを説明する。本実施の形態7に係る噴流はんだ付け装置7gは、実施の形態1の噴流はんだ付け装置7と同様の構成を有するが、以下の点で主に異なる。
噴流はんだ付け装置7gは、カメラ80と、制御部82とをさらに備える。噴流はんだ付け装置7gは、入力部83と、表示部84とをさらに備えてもよい。
カメラ80は、ノズル(一次ノズル42及び二次ノズル44の少なくとも1つ)に面して、配置されている。カメラ80は、貫通孔14内に浸入する溶融はんだ50の液面の拡がりを撮像し得るように構成されてもよい。カメラ80は、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さを撮像し得るように構成されてもよい。カメラ80は、CCDイメージセンサもしくはCMOSイメージセンサのような画像センサを含んでもよい。カメラ80は、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の画像を、制御部82に出力し得るように構成されてもよい。カメラ80は、サーモグラフィカメラであってもよい。カメラ80は、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の温度分布を示す画像を、制御部82に出力し得るように構成されてもよい。
制御部82は、第1ポンプ47と、第2ポンプ48と、カメラ80とに接続されている。特定的には、制御部82は、第1モータ47bと、第2モータ48bと、カメラ80とに接続されている。作業者は、入力部83を用いて、溶融はんだ50の目標噴流高さHtを制御部82に入力する。入力部83は、特に限定されないが、キーボードであってもよいし、表示部84に設けられたタッチパネルであってもよい。制御部82は、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の画像から、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さを測定し得るように構成されている。例えば、制御部82は、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の画像から、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さを算出し得るように構成されてもよい。
制御部82は、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さと溶融はんだ50の目標噴流高さHtとを比較し得るように構成されてもよい。制御部82は、測定された溶融はんだ50の浸入高さに基づいて、ノズル(一次ノズル42及び二次ノズル44の少なくとも1つ)に溶融はんだ50を供給するポンプ(第1ポンプ47及び第2ポンプ48の少なくとも1つ)を制御し得るように構成されてもよい。具体的には、溶融はんだ50の浸入高さが溶融はんだ50の目標噴流高さHtに一致していない場合(図28のNG)に、制御部82は、ポンプ(第1ポンプ47、第2ポンプ48)を制御し得るように構成されてもよい。特定的には、制御部82は、モータ(第1モータ47b、第2モータ48b)を制御することにより、インペラ(第1インペラ47a、第2インペラ48a)の回転数を調整し得るように構成されてもよい。貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さが溶融はんだ50の目標噴流高さHtに一致するまで、制御部82は、ポンプ(第1ポンプ47、第2ポンプ48)を制御し得るように構成されてもよい。
制御部82は、測定された溶融はんだ50の浸入高さを表示部84に出力し得るように構成されている。表示部84は、例えば、液晶表示装置(LCD)のような表示装置であってもよい。表示部84は、測定された溶融はんだ50の浸入高さを表示してもよい。表示部84は、溶融はんだ50の目標噴流高さHtをさらに表示してもよい。
図28を参照して、実施の形態7に係るはんだ噴流検査方法を説明する。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、溶融はんだ50の目標噴流高さHtを設定すること(S11)を備えてもよい。具体的には、入力部83を用いて、溶融はんだ50の目標噴流高さHtは制御部82に入力される。表示部84は、溶融はんだ50の目標噴流高さHtを表示してもよい。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)から噴流する溶融はんだ50を板部材10の貫通孔14に浸入させること(S12)を備える。具体的には、板部材10の貫通孔14がノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に面するように、コンベア27(図2及び図3を参照)により板部材10を搬送する。板部材10は、第1の主面11と、第1の主面11とは反対側の第2の主面12とを有する。第2の主面12は、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に面している。貫通孔14は、第1の主面11と第2の主面12との間を貫通している。貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さを測定すること(S13)を備える。特定的には、溶融はんだ50の浸入高さを測定することは、貫通孔14へ浸入した溶融はんだ50を第1の主面11側から撮像することを含んでもよい。具体的には、カメラ80を用いて、第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の画像が取得され、制御部82により、この画像から、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さが算出されてもよい。制御部82は、測定された溶融はんだ50の浸入高さを表示部84に出力してもよく、表示部84は、測定された溶融はんだ50の浸入高さを表示してもよい。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、溶融はんだ50の浸入高さと目標噴流高さHtとを比較すること(S14)を備えてもよい。具体的には、制御部82は、溶融はんだ50の浸入高さと溶融はんだ50の目標噴流高さHtとを比較する。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、測定された溶融はんだ50の浸入高さに基づいて、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に溶融はんだ50を供給するポンプ(第1ポンプ47または第2ポンプ48)を制御すること(S15)を備えてもよい。具体的には、溶融はんだ50の浸入高さと目標噴流高さHtとを比較した(S14)結果、溶融はんだ50の浸入高さが溶融はんだ50の目標噴流高さHtに一致していない場合(図28のNG)に、制御部82は、ポンプ(第1ポンプ47または第2ポンプ48)を制御する。特定的には、制御部82は、モータ(第1モータ47bまたは第2モータ48b)を制御して、インペラ(第1インペラ47aまたは第2インペラ48a)の回転数を調整する。溶融はんだ50の浸入高さが溶融はんだ50の目標噴流高さHtに一致するまで、制御部82は、ポンプ(第1ポンプ47または第2ポンプ48)を制御する。
溶融はんだ50の浸入高さと目標噴流高さHtとを比較した(S14)結果、溶融はんだ50の浸入高さが溶融はんだ50の目標噴流高さHtに一致すると、電子部品55はプリント基板51にはんだ付けされる(S16)。具体的には、コンベア27(図2及び図3を参照)により、はんだ噴流検査装置1をノズル(一次ノズル42及び二次ノズル44)に対向しない位置まで搬送する。電子部品55が搭載されたプリント基板51を、コンベア27(図2及び図3を参照)により搬送して、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に対向させる。プリント基板51は、一次ノズル42の第1噴出口43から噴出する、乱れた流れを有する溶融はんだ50に接触する。それから、プリント基板51は、二次ノズル44の第2噴出口45から噴出する、穏やかな流れを有する溶融はんだ50に接触する。電子部品55はプリント基板51にはんだ付けされる。こうして、プリント基板51と電子部品55とを含む電子回路装置57が製造される。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法では、実施の形態1のはんだ噴流検査装置1が用いられているが、はんだ噴流検査装置1a,2,2a,2b,3,4,5,6が用いられてもよい。板部材10は、溶融はんだ50の色とは区別しやすい色(例えば、黒色または緑色)を有してもよい。このような色を有する板部材10を用いることにより、はんだ噴流を正確かつ再現性高く検査し得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法の効果を説明する。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)から噴流する溶融はんだ50を板部材10の貫通孔14に浸入させること(S12)を備える。板部材10は、第1の主面11と、第1の主面11とは反対側の第2の主面12とを有する。第2の主面12は、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に面している。貫通孔14は、第1の主面11と第2の主面12との間を貫通している。貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、貫通孔14への溶融はんだ50の浸入高さを測定すること(S13)をさらに備える。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法では、貫通孔14は、第2の主面12から第1の主面11に向かうにつれて連続的に拡大している。貫通孔14は、第2の主面12に対して傾斜する傾斜面15を有する。傾斜面15と第2の主面12との間の角度は鋭角であるため、溶融はんだ50が貫通孔14に浸入する際、溶融はんだ50の表面上のはんだ酸化膜は、板部材10(第2端部17)によって破られる。
さらに、貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入量が増加すると、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面は拡がる。仮に、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面にはんだ酸化膜が形成され始めても、はんだ酸化膜は直ちに破壊される。そのため、少なくとも溶融はんだ50の噴流状態に応じた貫通孔14内への溶融はんだ50の浸入が完了するまでは、フラックス32を用いなくても、貫通孔14内の溶融はんだ50の液面に、はんだ酸化膜が形成されることが抑制され得る。また、傾斜面15は、貫通孔14内の溶融はんだ50に、貫通孔14の中心に向けた力を作用させる。貫通孔14内に浸入する溶融はんだ50は、貫通孔14によって規定される形状で拡がる。第1の主面11の平面視における貫通孔14内の溶融はんだ50の液面の拡がりを測定することによって、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。本実施の形態のはんだ噴流検査方法によれば、フラックス32を用いることなく、溶融はんだ50の噴流状態が正確に検査され得る。
本実施の形態のはんだ噴流検査方法は、測定された溶融はんだ50の浸入高さに基づいて、ノズル(一次ノズル42または二次ノズル44)に溶融はんだ50を供給するポンプ(第1ポンプ47または第2ポンプ48)を制御すること(S15)をさらに備えてもよい。そのため、常に安定した溶融はんだ50の噴流状態を得ることができる。高い品質を有する電子回路装置57が安定的に製造され得る。
今回開示された実施の形態1−7及びそれらの変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態1−7及びそれらの変形例の少なくとも2つを組み合わせてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
1,1a,2,2a,2b,3,4,5,6 はんだ噴流検査装置、7,7g 噴流はんだ付け装置、9 搬送方向、9p 搬送経路、10 板部材、11 第1の主面、12 第2の主面、13 側面、14 貫通孔、15 傾斜面、16 第1端部、17 第2端部、18,18a,18b,18c,18d 目盛、19 帯状部分、19c 第3端部、19d 第4端部、20 被保持部材、21 第1部分、22 第2部分、23 第3部分、25 固定部材、27 コンベア、30 フラックス塗布部、31 スプレー、32 フラックス、35 予熱部、40 噴流はんだ付け部、41 はんだ槽、42 一次ノズル、43 第1噴出口、44 二次ノズル、45 第2噴出口、46 ガイド部、47 第1ポンプ、47a 第1インペラ、47b 第1モータ、48 第2ポンプ、48a 第2インペラ、48b 第2モータ、49 ヒータ、51 プリント基板、52 上面、53 下面、54 孔、55 電子部品、56 リード、57 電子回路装置、60 検出素子、63 第1の導体、64 第5端部、65 第2の導体、67 メモリ、68 報知部、70 第1の配線、72 第2の配線、73 第3の配線、80 カメラ、82 制御部、83 入力部、84 表示部。

Claims (17)

  1. 溶融はんだの噴流状態を検査するためのはんだ噴流検査装置であって、
    第1の主面と、前記第1の主面とは反対側の第2の主面と、前記第1の主面と前記第2の主面との間を貫通する貫通孔とを有する板部材を備え、
    前記板部材は、前記第2の主面が前記溶融はんだに面するように配置可能に構成され、
    前記貫通孔は、前記第2の主面から前記第1の主面に向かうにつれて連続的に拡大しており、
    前記貫通孔は、前記第2の主面に対して傾斜する傾斜面を有しており
    前記第1の主面の平面視における前記傾斜面上の前記溶融はんだの液面の拡がりの変化を測定することによって、前記溶融はんだの前記噴流状態が検査され得る、はんだ噴流検査装置。
  2. 前記第2の主面に直交する断面における前記傾斜面と前記第2の主面との間の角度は、10°以上45°未満である、請求項1に記載のはんだ噴流検査装置。
  3. 前記板部材は、前記貫通孔の前記傾斜面上に複数の目盛を含み、
    前記複数の目盛は、互いに異なる前記第2の主面からの高さを有する、請求項1または請求項2に記載のはんだ噴流検査装置。
  4. 前記第1の主面の前記平面視において、前記複数の目盛は、各々、前記第2の主面上における前記貫通孔の第2端部を囲んでいる、請求項3に記載のはんだ噴流検査装置。
  5. 前記傾斜面は、前記貫通孔の前記第2の主面上における第2端部から前記貫通孔の前記第1の主面上における第1端部に向かう第1の方向に沿って延在する帯状部分を含み、
    前記複数の目盛は、前記帯状部分にのみ配列されており、
    前記複数の目盛は、各々、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在している、請求項3に記載のはんだ噴流検査装置。
  6. 前記第1の主面の前記平面視において、前記複数の目盛は、前記第2の主面上における前記貫通孔の第2端部から前記第1の主面上における前記貫通孔の第1端部に向けてらせん状に配置されている、請求項3に記載のはんだ噴流検査装置。
  7. 前記板部材は、前記貫通孔の前記傾斜面上に複数の目盛を含み、
    前記複数の目盛は、前記貫通孔の前記第2の主面上における第2端部から前記貫通孔の前記第1の主面上における第1端部に向けて延在しており、
    前記複数の目盛は、各々、前記第1端部に最も近い第3端部を有し、
    前記第3端部は、互いに異なる前記第2の主面からの高さを有する、請求項1または請求項2に記載のはんだ噴流検査装置。
  8. 前記板部材は、前記貫通孔の前記傾斜面上に複数の目盛を含み、
    前記複数の目盛は、前記貫通孔の前記第1の主面上における第1端部から前記貫通孔の前記第2の主面上における第2端部に向けて延在しており、
    前記複数の目盛は、各々、前記第2端部に最も近い第4端部を有し、
    前記第4端部は、互いに異なる前記第2の主面からの高さを有する、請求項1または請求項2に記載のはんだ噴流検査装置。
  9. 前記板部材に取り付けられる検出素子をさらに備え、
    前記板部材は、前記貫通孔の前記傾斜面上に設けられた複数の第1の導体と、前記第2の主面上に設けられた第2の導体とを含み、
    前記検出素子は、前記複数の第1の導体と前記第2の導体とに接続されており、
    前記複数の第1の導体は、前記貫通孔の前記第1の主面上における第1端部から、前記貫通孔の前記第2の主面上における第2端部に向けて延在しており、
    前記複数の第1の導体は、それぞれ、前記第2端部に最も近い第5端部を有し、
    前記第5端部は、互いに異なる前記第2の主面からの高さを有する、請求項1または請求項2に記載のはんだ噴流検査装置。
  10. 前記板部材に取り付けられる検出素子をさらに備え、
    前記板部材は、前記貫通孔の前記傾斜面上に設けられた複数の第1の導体と、前記第2の主面上に設けられた第2の導体とを含み、
    前記検出素子は、前記複数の第1の導体と前記第2の導体とに接続されており、
    前記傾斜面上における前記複数の第1の導体は、互いに異なる前記第2の主面からの高さを有する、請求項1または請求項2に記載のはんだ噴流検査装置。
  11. 前記検出素子に接続されるメモリをさらに備え、
    前記溶融はんだの前記噴流状態は、前記メモリに格納される、請求項9または請求項10に記載のはんだ噴流検査装置。
  12. 前記検出素子に接続される報知部をさらに備え、
    前記報知部は、前記溶融はんだの前記噴流状態を報知する、請求項9から請求項11のいずれか1項に記載のはんだ噴流検査装置。
  13. コンベアに保持される被保持部材をさらに備え、
    前記被保持部材は前記板部材に取り付けられている、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のはんだ噴流検査装置。
  14. 前記被保持部材は、前記第2の主面を前記コンベアに対して互いに異なる複数の高さに配置し得るように構成されている、請求項13に記載のはんだ噴流検査装置。
  15. ノズルから噴流する溶融はんだを板部材の貫通孔に浸入させることを備え、前記板部材は、第1の主面と、前記第1の主面とは反対側の第2の主面とを有し、前記第2の主面は前記ノズルに面しており、前記貫通孔は、前記第1の主面と前記第2の主面との間を貫通しており、前記貫通孔は、前記第2の主面から前記第1の主面に向かうにつれて連続的に拡大しており、前記貫通孔は、前記第2の主面に対して傾斜する傾斜面を有しており、さらに、
    前記貫通孔への前記溶融はんだの浸入高さを測定することを備える、はんだ噴流検査方法。
  16. 測定された前記溶融はんだの前記浸入高さに基づいて、前記ノズルに前記溶融はんだを供給するポンプを制御することをさらに備える、請求項15に記載のはんだ噴流検査方法。
  17. 前記溶融はんだの前記浸入高さを測定することは、前記貫通孔へ浸入した前記溶融はんだを前記第1の主面側から撮像することを含む、請求項15または請求項16に記載のはんだ噴流検査方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170071U (ja) * 1987-04-24 1988-11-04
JPH0775775B2 (ja) * 1991-08-23 1995-08-16 松下電器産業株式会社 噴流半田装置の波形面管理装置及びこれを用いた半田付け装置
JP2001257463A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Sony Corp 噴流式はんだ付けにおける一次噴流はんだの高さ検出方法と検出手段をもったプリント配線基板
JP2007190567A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Tamura Seisakusho Co Ltd はんだ槽およびはんだ付け装置
CN102421560B (zh) * 2009-05-14 2015-04-22 千住金属工业株式会社 喷流焊料槽及锡焊装置
JPWO2013038726A1 (ja) * 2011-09-12 2015-03-23 オムロン株式会社 検査用治具
JP5871005B2 (ja) * 2011-09-12 2016-03-01 オムロン株式会社 検査用治具
JP5288012B2 (ja) * 2012-01-25 2013-09-11 千住金属工業株式会社 噴流はんだ高さ確認治具及びその取り扱い方法
JP5617955B1 (ja) * 2013-04-23 2014-11-05 三菱電機株式会社 溶融はんだの噴流状態評価装置
JP5867645B1 (ja) * 2015-03-20 2016-02-24 富士ゼロックス株式会社 ノズル先端部材、ノズル、はんだ付け装置、基板装置の製造方法

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